双斜齿泵双斜齿啮合的吸排油过程与组合形式

2009-02-13 张会霞扬州大学机械工程学院

齿轮泵是液压传动系统中常用的液压元件,齿轮泵的结构和工艺在各类液压泵中最简单,在价格、可靠性、寿命、抗污染以及自吸能力等方面都有很强的优势。斜齿齿轮泵在保持直齿齿轮泵优点的基础上降低了压力脉动和噪声,但由于附加轴向力的存在,压力高后影响密封,限制了工作压力的提高,影响了其使用范围。双斜齿轮泵采用2 组螺旋角相同,旋向相反的啮合斜齿轮间隔排列,不仅有效地消除了附加轴向力的不良影响,而且改善了瞬间排量和流量脉动。

双斜齿啮合的吸排油过程

双斜齿轮泵在吸排油原理上可以看成是2个斜齿轮泵的组合,而斜齿轮泵的吸排油兼有直齿齿轮泵和螺杆泵的部分特性。设想将外啮合直齿齿轮泵采取分片式结构,即将直齿轮沿齿宽等分为2片、3片或多片。每片依次错开一个角度并构成独立容腔,从而降低流量脉动。如将片数增加到无数片,则成为斜齿轮。因此,双斜齿轮泵的吸排油过程可以看成是多个直齿齿轮泵依次吸排油过程的组合,其吸排油过程类似于螺杆泵的沿轴向推进和半端面吸排油。如图1所示。

图1 　双斜齿轮泵的吸排油过程

双斜齿的组合形式

根据2组斜齿轮的不同安装关系,双斜齿轮泵的组合形式有2种。分别称之为相对式和相同式,如图1所示。对2种组合形式进行对比分析:

(1) 轴向力

　采用相对式的安装形式,因为2组齿轮产生的轴向力大小相等而方向相反,所以主动轴和从动轴所受的轴向力均为零,即齿轮轴不受轴向力的作用。如采用相同式的安装形式,2组齿轮产生的轴向力大小相等,方向也相同,所以主动轴和从动轴所受的轴向力均为单斜齿泵的2倍,即加大了齿轮轴所受的轴向力。/font>

(2) 吸排油口的布置

　采用相对式安装形式,因为2组齿轮啮合线的移动方向相反,在确定转向的传动下,可以使啮合线向着相对的方向进行,便于集中吸排油,也便于吸排油口的布置。如采用相同安装形式,因为2组齿轮啮合线的移动方向相同,相当于扩大了吸油区和排油区,将给吸排油口的布置造成困难。通过比较分析,确定双联斜齿轮泵采用图2(a)所示的相对式布置形式。